Mangaan(IV)oxide

Mangaan(IV)oxide kan worden bereid door de thermolyse van mangaan(II)nitraat bij 500 °C:

${\displaystyle \mathrm {Mn(NO_{3})_{2}\cdot 6\ H_{2}O\ {\xrightarrow {\Delta T}}\ MnO_{2}\ +\ 2\ NO_{2}\ +\ 6\ H_{2}O} }$

De industriële synthese verloopt door de elektrolyse van een mangaan(II)sulfaat-oplossing. De Mn²⁺-ionen worden hierbij aan de anode geoxideerd tot Mn³⁺-ionen, die vervolgens disproportioneren tot Mn²⁺- en Mn⁴⁺-ionen.

Van mangaan(IV)oxide bestaan verscheidene polymorfen, alsook een gehydrateerde vorm. Net zoals vele andere dioxiden kristalliseert mangaan(IV)oxide uit in de tetragonale rutielstructuur. Deze polymorf wordt aangeduid als β-MnO₂; mangaan bezit hierbij een octaëdrische omringing.

Mangaan(IV)oxide kan worden gereduceerd tot metallisch mangaan door middel van een carbothermische reductie:

${\displaystyle \mathrm {MnO_{2}\ +\ 2\ C\longrightarrow \ Mn\ +\ 2\ CO} }$

De kristallen lossen op in zwavelzuur, onder vorming van mangaan(II)sulfaat:

${\displaystyle \mathrm {2\ MnO_{2}\ +\ 2\ H_{2}SO_{4}\ \longrightarrow \ 2\ MnSO_{4}\ +\ O_{2}\ +\ 2\ H_{2}O} }$

Vanwege de sterk oxiderende eigenschappen van mangaan(IV)oxide wordt het gebruikt om de waterstofhalogeniden te oxideren tot diatomaire halogenen (waarin X = fluor, chloor, broom of jood):

${\displaystyle \mathrm {MnO_{2}\ +\ 4\ HX\ \longrightarrow \ MnX_{2}\ +\ X_{2}\ +\ 2\ H_{2}O} }$

Boven 530 °C ontleedt mangaan(IV)oxide, waardoor mangaan(II,III)oxide en zuurstofgas worden gevormd:

${\displaystyle \mathrm {3\ MnO_{2}\ {\xrightarrow {\Delta T}}\ Mn_{3}O_{4}\ +\ O_{2}} }$

•  International Chemical Safety Card van Mangaan(IV)oxide
• (en) MSDS van mangaan(IV)oxide